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1、.第?期?总第!期∀#?∃∀%年!!月志体付动与控到日&∋()∗+,−.−/012∋11∋30/0(4305−3673石?8,−∋/673!∀739:#创∀%电液比例阀的研究综述;张弓于兰英吴文海柯坚西南交通大学新型驱动技术研究中心四川成都?!比例压力阀>比例流量阀>综述中圈分类号=.?!≅:文献标识码=Α文章编号=!?≅#一%Β<Χ?#
2、!一<<Δ引言如今,作为连接现代微电子技术、计算机控制技术和大功率工程控制设备之间的桥梁,电液比例控制技术技术己在工业领域获得广泛地应用,正如一些权威人士所指出的那样,代表流体控制技术的发展方向!。电液比例阀,如同电子技术的晶体二极管、三极管样,是电液比例控制技术的核心和主要功率放大元件。它以传统的工业用液压控制阀为基础,采用电一机械转换装置,将电信号转换为位移信号,按输人电信号指令连续、成比例地控制液压系统的压力、流量或方向等参数。虽然比例阀与伺服控制系统中的伺服阀相比,性能在某些方面还有一定的差距。但是,其显著的优点是抗污染能力强,减少了由于污染而造成的工作故障..,提高了液压系统的
3、工作稳定性和可靠性,因此更适合于工业过程>另一方面,比例阀的成本比伺服阀低,而且不包含敏感和精密的部件,更容易操作和保养,已在许多场合获得广泛应用Ε#6。!国内外研究现状及发展趋势根据用途和工作特点的不同,比例阀可以分为比例压力阀?如比例溢流阀、比例减压阀∀、比例流量阀?如比例节流阀、比例调速阀∀和比例方向阀?电液比例换向阀∀三类。电液比例换向阀不仅能控制方向,还有控制流量的功能。下面分别综述比例压力阀和比例流量阀国内外的研究进展。!:!比例压力阀研究工作综述;基金项目=国家“%?”项目?#?∃Φ?ΑΑ<Β###?∀收稿日期=#?∃∀%一<Χ一Γ作者简介=张弓,男,博士生,研究方向为液压
4、控制系统及元件的建模与设计,发表论文!<余篇。!Β?≅年瑞士布林格尔?Η,−∋0Ι,−∀公司生产出ϑΚ用于船体表面除锈涂漆工艺的比例方向节流阀6Λ,这是世界上最早的比例阀。!Β≅!年和!Β≅#年日本油研?Μ&Ν,0∀公司相续申请了比例压力阀和比例流量阀的专利5Χ!,引起了许多国家及公司的广泛重视,推动了比例技术的发展。这期间出现的比例压力阀?溢流阀和减压阀∀基本是以传统手调液压阀为基础发展而来,区别仅是用比例电磁阀铁取代了阀Κ原有的弹簧手调机构,阀的结构原理和设计准则儿乎没有变化。小流量阀采用直接作用式结构,大流量阀仍采用!Β?年美国人维克斯??/叮Ο∋,Ν,−1∀发明的“差动式压力控制
5、原理”!Δ刊。因为不包含受控参数的反馈环节,导致控制压力随着负载流量的不同而改变,这是此类比例阀的主要不足,而!由于比例电磁铁性能较差,这类比例阀的工作频宽低?仅!Π..8?Θ∀,稳态磁环大?Χ一≅Ρ∀,体积也大,多用在开环系统Σ≅Τ。#<世纪%<年代初,我国浙江大学路雨祥提出了压力直接检测原理6%Λ,他应用该原理设一计的比例溢流阀还获得德国发明专利。按此原理,国内外研制的比例溢流阀和比例减压阀的性能都获得了显著提高,实现了人们长期以来所追求的等压力特性气从#<世纪%<年代后期开始,比例压力控制技术的又一进展是采用电气闭环校正,出现了被控压力的压力传感器检测的新一代比例压力阀。采用这种原
6、理可将电一机械转换器的非线性和先导阀的非线性扰动都包含在闭环之内,因而可实现无静差控制,同时利用电器校正也可以很方便地改善阀的稳定性和快速性。文献Υ!
7、测单元集成为一体的压力传感器,降低了生产成本、提高了可靠性和精度Ω6Λ,这一技术将成为比例压力控制的主要手段。在模拟型比例元件发展的同时,数字式的比例阀也获得了蓬勃发展。由步进电机驱动的增量式数字压力阀和用开关电磁铁操纵的高速开关型数字压力阀都已达到了使用阶段!!ΧΠ阎。同模拟式阀相比,数字式的比例阀的优点是更抗污染,开环控制精度..高,无需ΑςΓ和ΓςΑ转换器就能直接与计算机接口。不足之处是受控制功率的限制,系统频宽较低,使得应用
